变频调速在矿井提升机控制系统中的应用
变频技术在矿井提升机中的应用
放材料等。 变频技术在矿井提升机的应用主要采用了高压变额调速控制系统和 Ｐ Ｌ Ｃ 控制系统 ， 第一 ， 高压变频调速控制系统， 在提升机电控系统设计中． 采用 单元 串联 多 电平 能量回馈 型四象 限高压变 频控制 系统 ． 该 系统应用 先进的 功率 单元串联叠波方式、 空间矢量控制的正弦波Ｐ ｗＭ调制方法和功率器件 ． 从原理 上保 证 了提 升运 行的 可靠性 ． 可使 变频 器的 输入 输出波形 得 到极大改 善 。 高压 主电路与低压控制电路之间的通讯采用光纤传输， 保证电隔离性能安全可靠。 系统抗干扰能力强。 第二， 提升机电气控翻系统采用Ｐ Ｌ ｃ 控制实现提升全过程 的位置控制、 速度控制、 动态画面监视和绞车系统的各项保护功能。 满足电磁兼
有 力方法 ， 也 成为 了电器行 业发展 的一种 趋势 。 煤 炭行 业是一 个耗 电多 、 污 染严 重 的企 业 ， 其耗 电成 本 占生产 成本相 当大 的 比例 ， 特 别是 煤矿 上 的“ 四大件 ” 的
工频５ ０ Ｈｚ 的电流电压的告辞谐波 ， 越掩不过就会使得电机发热。 磨损加大， 致
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变频 技 术 在矿 井提 升 机 中 的应 用
李世 军
（ 神 华神 东煤 炭 集 团布 尔 台煤矿 内蒙古 鄂 尔多斯 ｏ １ ７ ｏ ￣ ｏ ）
一
电价低廉 ， 很多项目性价比偏低， 投资方难以接受。 ４ 变颤 技术 在 摄升机 的 应用
矿井提 升机 是矿 山大型 固定设 备之一 ， 是 井下 与地 面的 主要运 输工 具 。 矿 Байду номын сангаас 提升祝 主要担 负—个矿井 所有的矿 物（ 煤， 矿石） 提升 ， 升降人 员 ， 运 输设 备 。 下
矢量控制变频调速在矿井提升中的应用
如 果 在 生 产 要 求 不 是 十 分 高 的情 形 下 ， 用 无 速 度 传 采
感 器 的矢 量 控 制 变 频 调 速 是 非 常 合 适 的 ， 控 制 结 构 简 其 单 ， 靠性好 。 可
带 速 度 传 感 器 的矢 量 控制 如 图 ２ 示 。 所
护 量 大 。特别 是 近 年 来 ， 于 电控 装 置 严 重 老 化 ， 阻 经 由 电
器 （ 触 器 ）电 路组 成 的有 触 点 控 制 盘 ， 接 配备 为 完 成 速 度 闭 环 控 制用 的磁 放 大 器 、 自整 角 机 、 速 发 电机 及 辅 助 控 制 测
ＶＶ 一 矢 量 变频 器 ； ＶＦ Ｍ一 异 步 电 动 机 图 １ 无 速 度 传 感 器 的 矢量 控 制 变 频 调速
的 电流 分 量 （ 矩 电流 ） 转 分别 加 以控 制 ， 时 控 制 两 分 量 间 同 的 幅值 和相 位 ， 控 制 定 子 电 流 矢 量 ， 以 称 这 种 控 制 方 即 所
升 机 采用 绕 线 转 子 异 步 电动 机 转 子 串 电阻 调 速 ， 电 机 转 在
子 中 串有 ８段 电阻 ． Ⅱ 段 采 用 以 电流 为 主 附加 延 时 的 控 力速
异 步 电 动 机 定 子 电 流矢 量 ， 据 磁 场 定 向原 理 分 别 对 异 步 根 电 动 机 的 励 磁 电 流 和转 矩 电流 进 行 控 制 ， 而 达 到 控 制 异 从
也 与矿 山职 工 的生 命 安 危 息 息 相 关 ．
１ 东风 井主 井提 升 系统 简介
我矿 东 风 井 主 井 绞 车 采用 斜 井 双 钩 串 车 提 升 ， 要 担 主 负煤 、 提 升任 务 ， 及 人 员 、 备 、 料 等 下放 的任务 。 矸 以 设 材
变频调速技术在地下矿山中的应用
求： 良好的调速性能， 有 调速精度高， 四象限运行， 能快
速 进 行 正 、 转 运 行 ， 态 响 应 速度 快 ， 准 确 的 制动 反 动 有
其余 的作为备用。 空气压缩机站的容量是按最大排气
量 并 考虑 备 用来 确 定 的， 而在 实 际 的使 用过 程 中， 然 用 气 设 备 的 耗 气 量 是 经 常变 化 的， 当耗 气 量 小 于压 缩 空
传动系统虽然设备简单 ， 但它是有级调 速， 调速性 能 差、 效率低， 大量 的电能消耗在电动机转子 电阻上， 而
且 可靠 性 也 差 。
时段 ， 每一个 时段需要开的空压 机台数 由该时段 内最 大用气量决定。 在该时段 内， 空压机不允许增开或停开
（ 殊 情 况 除 外 ） 地 下 矿 金 属 矿 山 的 空压 机 站 多 采 用 特 。 这 种 方 式 ， 这 种 控 制 方 式 很显 然存 在 一 些 比较 大 的 但 缺点：
析空气压缩机的电能消耗情况， 找出节能潜力， 实现空
气压 缩机 的 节能 运行 ， 会 降低 矿 山生 产成 本 ， 高 其 将 提
经济效 益。
１ 变频调速技术在矿井提升机 中的应用
矿 井 提 升 是地 下 矿 山生 产 的 咽 喉 ， 论 哪 种提 升 无
侯 庄 矿压 风机 房 共有 ８ 台空 气压 缩 机 ， 中５ 为 其 台 ４ｍ 空气压 缩机 ，台为２ ｍ 空气压 缩机 。 ｑ４ ｍ 空气 ０ ３ ０ 其 ￣０ 压缩 机 采 用三 相 同 步 电动 机控 制 ， ０ 气压 缩 机用 ２ｍ空
气设 备 的 零部 件 负载 过 大， 有 发生 爆炸 的危 险 。 塞 并 活 式 空气 压 缩机 的起 、 有着 严 格 而复 杂 的规 程 ， 停 不允 许
变频调速技术在提升机中的应用
关键词
中图分类号
Ｔ ９ １５ Ｍ ２ ．１
ＶｖｖＦ ｅ ｌ ｏ ｙ ｉ ｔ ｎ ｏ ｓ ｈ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｔｃｍｏ ｌ ｇ ｈｅ ｍｉ ｅ ｈ ｉｔｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｆ ｎ ｃ ｏ
Ｌ ｏＧ ａ ｇ Ｈｕ ｕ ｕｎ ～ ｉ
（ｉ ｇｉ ｕｚｕｎ ｉ ｎ ｍｔ ａｉｙｃｍ ａｙ ＦｎｃｅｇＪ ｎｘ ３１３ Ｊ ｎｘ Ｙ ｎｈａｇ ｎ ｇｌ ｅ ｌ ｂｉ ｐｎ ， ｅｇｈｎ ，ｉ ｇｉ １４ ） ａ ｍ ｉ ｉ ｄｉ ｌ ｏ ｉ ｔ ａ ３
２ ８
童 斜枝 媳蔗
２ ８ 第５ ０年 期 ０
变频调 速技 术在提 升机 中的应 用
罗光 辉
（ 江西云庄矿业有限责任公司 ， 江西 丰城 摘 要 ３１４ ） ３１ ３
在煤矿生产 中， 提升机广泛应用 ， 其电能消耗是一笔不小的生产费用开支， 企业节能 降耗成为 降低生产成本的重要手段之一。 变频调速 节能 提 升机
１１ 变 频调 速 ．
图２ 是提升 机提 升和下降 的过程示 意 图。行程
控制分为 ２ 个过程 ， 一个 为正向提升行程， 另一个为反 向下 降行程 ， 行程控制 主要 将提升机 的升 降过程划分 成不 同的行 程区间 ， 根据每一行程区间的实 际情况 ， 可
在提升运行 中 ， 变频器 主要 进行恒加 速变频 调速 启动 ， 恒减速变频 调速停 车及行程 变频调速运行 等变
１ 提 升 机 变频 调 系统
图 ｌ 提 升机 变频调 速 系统 图
频调速。变频调速是通过改变电动机输入电源的频 率 来调节电机转速度的 ， 调速范围很宽 ， 一般变 频器可 以 达到 ０ ４０ ｚ频率调节精度一般为０ ０Ｈ ，统主要 由变频器 、 提 行
变频调速技术在矿井提升机中的研究
【 关键词 】 矿 井提 升机 ；变频调速 ；异步电机
１ 前 言
随着 电子技术和计算机技术 的发展 ，矿井提升机机械部分和 电 气 部分都 得到 了飞速 的发展 ，促使提 升机 的电气控制系统更是 日新 月异。计 算机 和 Ｐ Ｌ Ｃ的相互 结合应用 更促进 了提升机 的控制系统性 能， 自动 控制水 平及 安全可靠 性能都 达到了一个新 的高度 。矿井提 升机肩 负着矿 石、物料 、人员等的运 输责任 ，传统 的矿井 提升机 控 制系统主要采用继电器一 接触器进 行控制 ， 通常在 电动机 转子回路中 串接附加 电阻进行启动和调速 。传统的矿 井提升机 控制方式技术落 后 ，存在着较大 的能量浪费，调节性能差，负荷启动对电机及电网 冲击大，破坏设备绝缘 ，机械磨损加剧，降低设备使用寿命、可靠 性差、操作复杂 、故障率高等突 出问题 。对于当前煤矿企业负盈利 生产的情况下 ，对矿井提升机控制系统进行研究具有重要 的现实意 义 。随着交流变频调速技术广泛应用 ，在提升机控制系统 中可充分
发挥其交流调速的优势，变频调速技术中矢量控制和直接转矩控制
都 能满足提升机恒转矩 负载这一特征 ，对于提高矿井提升机安全使 用具有极大 的提高 。 ２ 变 频 调 速 技 术 分 析 ２ ． １变频调速原理
变频调速 是属于 改变频 率的调速 ，通 过改变 电源 的频 率来达 到
改变电源 电压 的 目的。变频调速系统 是由变 频器 、传动 电机和控制 装置组成 ，变频 器主要 由整流 、滤波 、再 次整流 、制动单 元、驱 动 单元、检 测单元微处理单元等 组成 变频器 是应用 微电子 技术和 变 频技术，通过 改变电机 工作电源频 率方式来 控制交 流电动 机的电力 控制设备。 异步电机 的转速 ｎ 可以表示为 ： ６ 。 ・ （ １ 一 一
IGCT变频器在矿井提升机调速系统中的应用
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１ Ｉ Ｔ 逆 变 器 工 作 原 理 ＧＣ
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１ １ Ｉ Ｔ结 构 ． ＧＣ
图 １ Ｉ Ｔ结 构 图 ＧＣ
Ｆ ｇ １ Ｔｈ ｋｅ ｃ ｆＩ ｉ ． ｅ ｓ ｔ ｈ ｏ ＧＣＴ
ｔ ｐ ｑｕｐｍ ｅ ｔ ． ｙ ｅｅ ｉ ｎ ｓ
Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｔｇ ａ ｅ ａ ｅ ｃ ｍｍｕ ａ ｅ ｈ ｒ ｔ ｒ Ｉ ｙｗｏ ｄ ： ｅ ｒ ｔｄ ｇ ｔ ｏ ｎ ｔ ｔ ｄ ｔ ｙ ｉ ｏ （ ＧＣＴ） ｔ ｒ ｅ ｌ ｖ ｌ ｏ ｖ ｒｅ ； ｎ ｏ ｓ ｅ ｓ ；ｈ ｅ —ｅ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｒ ｍｉ ｅ ｈ ｉｔ ｒ
Ａｐ ｌ ａｉｎ ｏ ＧＣＴ Ｃｏ ｖ ｒｅ ｎ ＭｉｅＨｏｓｅ ｊ ｓａ ｌ—ｐ ｅ ｙｔｍ ｐ ｉ ｔ ｆＩ ｃ ｏ ｎ ｅ ｔｒｉ ｎ ｉｔｒＡｄ ｕ ｔｂｅｓ ｅ ｄＳ ｓｅ
ＬＡ Ｎ Ｙｕｎ， ＺＨ Ａ ＮＧ Ｌｉ
（ ｅｔｉ ｎ ｎ ｒ ｔ ｎ Ｃｏｌｇ Ｅｌｃｒｃ ｄ Ｉ ｍａ ｉ ｌｅ ｅ，Ａｎ ｕ ｉ ｅｓｔ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ， ａ ｏ ｈ ｉＵｎｖ ｒｉｙ ｏ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ
摘 要 ： 重介 绍 了 ＩＣ 着 Ｇ Ｔ大 功 率 三 电平 变频 器 在 煤矿 主 井 提 升 调 速 系 统 中 的应 用 ， 析 了 提 升 机 电 控 系 统 分
中运 用 ＩＣ Ｇ Ｔ三 电平 逆 变 器 的工 作原 理 。Ｉ Ｃ 变 频 器 可 以做 到 大 功 率 、 电压 ， 提 升 机 电控 系 统 可 靠性 更 ＧＴ 高 使
电气 传 动 ２ ０ ０ ８年 第 ３ ８卷 第 １ 期 １
PLC在矿井提升机变频调速中的应用毕业论文(含开题报告和中期答辩)
本科毕业设计（论文）PLC在矿井提升机变频调速中的应用2011年6月本科毕业设计（论文）PLC在矿井提升机变频调速中的应用摘要摘要矿井提升机是矿山最重要的设备，肩负着矿石、物料、人员等的运输责任。
传统的矿井提升机控制系统主要采用继电器-接触器进行控制，这类提升机通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行启动和调速。
这种控制系统存在可靠性差、操作复杂、故障率高、电能浪费大、效率低等缺点。
针对这种情况采用PLC与变频器相结合的控制方案对原有电控系统进行改造，提高整个电控系统安全可靠性、控制精度及调速性能。
因此，对矿井提升机控制系统进行研究具有现实意义，也是国内外相关行业专家学者的一个热门研究课题。
本文把可编程序控制器和变频器应用于提升机控制系统上，并在可行性方面进行了较深入的研究。
事实表明，采用该控制系统，使提升机工作可靠，使用方便，同时具有动态显示的功能，节能效果明显。
关键词：矿井提升机；变频调速；矢量控制；PLC；AbstractThe shaft hoist is the foremost equipment of mines，it is widely used to transport the materials，staff and equipment. The traditional shaft hoist control system is always controlled by the relay-contactor，and adopts the methods of connect series additional resistant in rotors winding loop to start and adjust speed. The system has many disadvantages such as bad reliability，complicated operation，high fault rate，large energy –wasting and low efficiency.According to this kind of condition, we adopt PLC and Transducer to reform for original control system, so as to raise the safety, reliability, speed regulation performance of the whole electric controlled system. So, carrying on the research on the shaft hoist control system has realistic meanings，and it is a subject for research by relevant experts and scholars，both at home and abroad.To these questions existing in the shaft hoist contro1 system，the paper applied PLC(Programmable Logic Controller)and frequency converter to the system, and carried on deeper research in feasibility. The fact indicates，adopting control system，the shaft hoist works reliably，easy to use，energy-saving well，and have dynamical shown function.Keywords：Shaft hoist；Frequency conversion；Vector control；PLC目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1课题概述 (1)1.2课题来源 (1)1.3国内外提升机研究状况 (2)1.4本文内容及研究意义 (5)1.4.1研究内容 (5)1.4.2研究意义 (6)第2章提升机的工况分析 (9)2.1提升系统简介 (9)2.2提升机电动机运行方式 (9)2.3提升机的速度图和力图 (10)2.3.1提升机的速度图 (10)2.3.2力图 (11)2.4矿井提升机对电气控制系统的要求 (12)本章小结 (15)第3章可编程控制器简介 (17)3.1PLC的基本特点 (17)3.2PLC的基本结构 (19)3.3PLC的工作原理 (20)3.4PLC的分类 (21)3.5PLC编程 (23)3.5.1PLC执行用户程序的过程 (23)3.5.2梯形图的表示 (24)3.5.3梯形图的编程规则 (25)本章小结 (25)第4章：矢量控制变频调速 (27)4.1变频调速的发展及在提升机系统中的应用 (27)4.2变频调速基本原理 (29)4.3变频调速控制方式分类 (32)4.4变频器按中间直流环节方式分类 (33)4.5变频调速技术的发展现状 (34)本章小结 (35)第5章总体设计方案 (37)5.1系统控制要求 (37)5.2选择机型 (37)5.3控制系统的I/0点 (38)5.4系统控制结构 (38)5.4.1系统主电路图 (38)5.4.2系统控制电路图 (39)5.4.3系统外围接线图 (39)5.5设计步骤 (39)5.6系统流程框图 (40)5.7硬件部分设计 (41)5.7.1输出规格 (41)5.7.2标度变换 (41)5.7.3变频器参数设置表 (41)5.8软件部分设计 (42)5.9实验及结果 (43)5.9.1实验过程 (43)5.9.2实验现象 (43)5.9.3实验结果 (44)本章小结 (44)结论 (45)参考文献 (47)致谢 (49)附录 (51)第1章绪论第1章绪论1.1 课题概述矿井提升机是机、电、液一体化的大型机械[1]，广泛用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井，是生产运输的主要工具。
阳煤三矿裕公井副井提升机变频调速控制技术的应用
器的安装需要 占用很大空 间。 （） ３ 启动 电流大 ， 造成 很大 的机械 冲击 ， 在减速 和爬行 段的 速度控制差 ， 导致调速不连续 ， 经常会造成过放和过卷事故 的发
生。
（ ） 速 转 矩 小 ， 差 功 率 大 ， 负 载 能 力差 。 ４低 转 带
机 转 子 串电 阻调 速 控 制 系统相 比 ， 有 性 能 稳 定 、 动 可 靠 、 作 简便 、 护 量 小 、 行 具 制 操 维 运 效 率 高 、 能效 果 显 著 等 诸 多优 点 ， 实际检 验 运 行 良好 。 节 经 关 键 词 ： 井提 升 机 ； 矿 变频 调 速 系统 ； 护 功 能 保
量 控 制 变 频 调 速 技 术 完 成 对 提 升 机 的 四象 限 运 行 。对 于 四象 限 交 一 直 —交 电压 型 变 频器 ，电 机 的再 生 能 量 通 过 逆 变 器 进 入 直 流 回路 后 ， 通 过 可 控 整 流器 回馈 到 电 网中 。 可
３２ 能耗 制 动 系 统 ．
３ 提升机 变频 调速 系统 的结构
图 １ 提 升 机 变 频调 速 系统 的结 构 图 。由 图 １ 知 ， 升 机 为 可 提
低压 （ ８ 异步 电动 机 ， 筒直径 ２ｉ， 大 速度 ２５ｍ ｓ减 ３ ０Ｖ） 滚 最 ｎ ． ／， 速 比 １３ ， 升行程 ２ ５ｍ， ： 提 ０ ２ 采用 转子 串五段 电阻的方法 调速 。 实践证明 ， 这种调 速控 制系统存在 以下缺 点 ： （） １控制系统复杂 ， 障率高 ， 故 各电子元 件容易损坏 ， 维护工 作量大 ， 响生产效率。 影
（） ６若故 障发生在上下井人员 的高峰期 ， 短暂 的停 车也会 给
PLC和变频器在矿井提升机上的应用
飘
１ 技术 特征 ： 升 机 计 算 机 控 制 ， 流 变频 调 速 。 ） 提 交 ２ 操作 方 式 ： 自动 、 动 。 ） 半 手 ３ 运行 方 式 ： 行 、 修 、 验 。 ） 运 检 试 １２ ．． 变频 器 ： 用 Ｖ Ｃ Ｎ 变频 器 。 ２ 采 Ａ Ｏ １ 调速 方 式 ： 数 字 矢 量 控 制 ， 用位 置 、 度 、 ） 全 采 速 电流 闭 环 调 节 。
１１ 工作 制度 ：４ ．． ５ ２ ｈ连 续 。 １１ ．． 环境 温度 ： ～ ０ ６ ０ ４ ℃ １ 提 升 机 电气 传 动 控 制 设 备 ． ２
１ ． 基本 要 求 ．１ ２
２１ ｐｅ硬 件 配 置 结 构 ：７ ３０ Ｌ 包 括 电 源 模 块 ｆＳ０ ） 中 央 处 理 ． ｌ Ｓ—０ ＰＣ Ｐ ３ ７、 单 元 （Ｐ １） 接 口 模 块 （ ６ ）通 信 模 块 （Ｐ ４ — ） 功 能 模 块 Ｃ Ｕ ３４ 、 Ｉ ５、 Ｍ３ Ｃ ３２ ５、 （Ｍ３ ０、 号 模 块 （Ｍ３ １Ｓ ２ Ｍ３ １Ｓ ３ ） ， 中 接 口模 块 Ｆ ５ ）信 Ｓ ２ Ｍ３ ２Ｓ ３ Ｍ３ ２等 其 ｆ ６ ） 成 机 架 的 扩展 ， Ｉ ５完 Ｍ３ 由于 一 个 机 架 仅 能 完 成 ８个 信号 或 功能 模 块
小 ， 耗 低 ， 价 比高 可 靠 性 高 航 干 扰 能 力 强 ， 障率 低 。维 护 简单 ． 功 性 故 自 矸 石 山 提 升 信 号 采 打 点 方式 。提 升 信 号 向 提 升机 电控 装 置 提 供 ７ 具 停 下放 பைடு நூலகம் 放 ； 速提 升 ； 速 下 放 ； 置 下 慢 慢 装 动 化 、 成 化 程 度 高 ， 够 完 成 较 复杂 的逻 辑 运 算 。变 频 调 速 具 有 调 速 组 无 源 接 点 信 号 ， 体 为 ： 车 ； 集 能 范 围 大 ， 速 平 滑 性 好 ， 制 精 度 高 ， 应 速 度 快 ， 械 性 硬 以及 四 象 限 工 作 ； 急 停 车 。 调 控 响 机 紧 １ ． 提 升 系 统 图 ４ 可 逆运 行 等 良好 的 技 术 性 能 ， 速 性 能 方 面 可 与 直 流 调 速 相 媲 美 。 在调
变频调速技术在煤矿机电中的研究与应用
变频调速技术在煤矿机电中的研究与应用在各行业中,煤炭企业是耗电大户,其电耗成本在整个生产运作中占有很大比例,其中通风、提升、排水等机械设备的电能消耗又占总能耗3/4以上,由于最初设备选型原因,多数设备在实际应用中都达不到最大生产能力,电能浪费较大。
煤炭企业的节电潜力是很大的,在当前“节能减排”的大格局下,节能降耗已成为企业降本增效、提高产品质量,实现科学发展的必由之路。
利用变频调速技术对现有设备进行技术改造,是当今煤矿企业节约电能、推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速性能和起制动平稳性能,完全能达到煤炭企业提高效率、节能降耗的目的。
1、电动机的调速方式三相异步电动机转速公式为:n=60f/p(1-s)从上式可见,改变供电频率f、电机的极对数p及转差率s均可达到调速的目的。
电动机的调速方式一般有以下三种:(1)变极调速,是通过改变电机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速,这种调速方法是有级调速,不能平滑调速,而且只适用于鼠笼电动机。
(2)改变电机转差率调速,多采用改变电机转子回路的电阻进行调速,此种调速方式效率不高,且不经济。
(3)变频调速,通过改变电机定子的供电频率,以改变电机的同步转速达到调速的目的,其调速性能优越,调速范围宽,能实现无级调速。
2、变频调速技术的原理及优点交流变频调速技术是微机技术、电力电子技术和电机传动技术的综合应用,其基本原理是通过整流桥将工频交流电压变为直流电压,再由逆变器转换为频率、电压可调的交流电压作为电机的驱动电源,使电机获得无级调速所需的电压和电流,是一种无附加转差损耗的高效调速方式之一。
变频调速技术之所以能广泛应用,就是因为它能根据电机负载的变化实现自动、平滑的增速、减速,从而大幅度提高工作效率。
(1)通过改变交流电动机定子绕组的供电频率,在改变频率的同时也改变电压,从而达到调节电机转速的目的。
变频器系统可根据电机负载的变化实现自动、平滑地增速或减速,降低电机噪音及机械震动。
论变频技术的特点及在煤矿中的应用
２２１ 虽 然 变频 调 速 技 术 具 有 以上 诸 多 的优 点 ， 但 是 也 不 是 十 ．． 全 十 美 的 ： 一 ， 频 设 备 的 变频 过程 不 是 线性 的 ， 是 非 线 性 的 ， 第 变 而 从 而 必 须 在 大于 工频 ５ Ｈ ０ ｚ的 电流 电压 的 高 次 谐 波 下 ，遮 掩 不 过 就 会 改 革 开 放 以来 ， 国 的科 学 技 术 日新 月 异 ， 别 是 电子 技 术 、 我 特 计 使 得 电机 发 热 ， 损 加 大 ， 使 电机被 破 坏 。 这样 就 有可 能发 生 电 网 磨 致 算机技术、大功率输出技术、 自动控 制技 术等交流 电机 变频调速 技 谐振 过 电压 事 故 ，甚至 有 干 扰通 过等 ，这 就 是 我 们 经 常 所 说 的 电 网 术 ， 煤 矿 上 的应 用 取 得 了很 多 成 果 ， 为 当今 社 会 节 约 能 源和 保 护 在 成 “ 染 ”所 以 ， 污 。 我们 可 以 通 过 检 测 谐 波 分 量 的 大 小来 判 断 变频 设 备 工 坏 境 的 有 力 方 法 。 炭 行 业 ， 别 是煤 矿 上 的 “ 煤 特 四大 件 ” 的耗 电成 本 占 作 的 好坏 。在 矿 井 生产 中 安 装 了许 多 的 变频 设 备 ， 以 ， 所 同样 也 得 安 煤 矿 总 耗 电量 的 ６ ％ 以上 ， 严 重 的 是 ， 中大 部 分 电 能都 被 浪 费 ０ 更 其 装一 些净 化 电 网设 备 ， 样 可 以提 高 电能 质 量 ， 少 损 耗 和 事 故 。 就 这 减 掉。 以上 方面 ， 一 些 发 达 国家 取 得 了很 好 的 成 就 ， 国厂 家 已经 出品 了 在 外 １ 变 频 技 术 原 理 及 发 展 高性 能低 谐 波 的 变频 器 ， 价 格 非 常 昂贵 。 但 交 流 变 频 调 速 技 术 是对 众 多 高 新 技术 的综 合应 用 ，主 要 有计 算 ２２２ 虽 然 变 频 技 术 在 国外 取 得 了很 好 的 进 展 ，但 是 在 我 国 还 ．． 机技术、 电子 技 术 和 传 动 技 术 等 。 其 本 质 特 点 是 ， 由于 半 导 体 对 器 件 是较 落 后 ， 部 分 的 变 频 设 备 还 靠 进 口 ， 且 价 格 不 菲 ， 由 于 北 方 大 而 又 具 有 开 关 效应 ， 工 频 电源 变换 为另 一 频 率 的 电能 控 制 装 置 。 本 原 将 基 电 网 电价 低 廉 ， 多项 目性 价 比偏 低 ， 资 方难 以接 受 。 很 投 理 是 ， 过 一 系列 的直 交 电流 的 相 互 转 换 ， 实现 对 电动 机 的驱 动 控 通 来 ３ 变 频 技 术在 提 升 机 的应 用 制 ， ， 流 桥 将 工 频 交 流 电 压— — 直 流 电压 — — 频 率 、 压 可 调 的 即 整 电 矿 井 提升 机 是 矿 山 大型 固定 设 备 之一 ，是 井 下 与 地 面 的 主 要 运 交 流 电压 。 是 一 种 无 附加 转 差 损 耗 的 高 效调 速 方 式 。 它 由于 变 频 技 术 输工具 。 变频 技 术 在 矿 井 提 升 机 的应 用 ， 要 采 用 了高 压 变频 调 速 控 主 是 根据 电机 的 负载 变化 未 实现 自身 的功 能 变化 ，这 样 就 大 大 提 高 了 制系统和 Ｐ Ｃ控制系统 ： Ｌ 第一 ， 在提 升机 电控系统设计 中， 高压 变频 电机 的效 率 ， 也减 少 了磨 损 。 调速控制 系统 ，采用单 元串联多 电平能量回馈型四象限高压 变频控 ２ 变频 技 术 的特 点 制 系统 。 系 统 应 用 先 进 的 功 率 单 元 串联 叠 波 方 式 、 间 矢 量控 制 的 该 空
变频调速技术在矿山中的应用
变频调速技术在矿山中的应用摘要：随着变频技术的日趋成熟，它在地下矿山中起着不可或缺的作用，它能够提高矿山生产设备的效率，节约电能。
变频技术能够应用在矿井提升机、空气压缩机、通风和井下排水中，本文主要介绍变频器的应用现状和应用前景。
关键词：变频调速、排水、通风、规格【中图分类号】tp8721 概述矿山按产品类型可分为煤矿、金属矿和非金属等；按采掘方式可分为露天开采矿山和地下开采矿山两大类。
本文主要介绍变频调速器在地下开采煤山中的应用的现状和应用前景，地下矿山需要考虑设备的防爆问题。
地下矿山的生产较复杂。
由于井下生产的空间窄小，使生产设备环境潮湿、阴暗，粉尘大、噪音大、振动大、并有塌方的危险，工作条件十分恶劣。
因此，井下生产设备的体积受限，这些设备以小型化为主，体积小、重量轻，对电气传动的要求不高。
但提升、排水、通风、压气等固定设备是地下矿山的要害部门，也是耗电大户，因此，这些设备的安全运行和节能就显得至关重要。
根据多年来矿山电气传动的经验及在矿山进行变频调速的应用实践，我认为，在矿山应用变频调速技术对于提高矿山生产设备的效率，节约电能都是至关重要的。
但遗憾的是在矿山应用变频调速技术还很不普遍，除了因变频器的投资问题外，与人们对变频器的认识不够有关，也与不能正确了解矿山设备对变频器的特殊要求、不能正确地应用变频器，因此所带来的负面影响有很大关系。
本文主要介绍目前矿山应用变频器的状况，矿山设备对电气传动的特殊要求，以及如何正确地选用变频器等。
2 变频器在地下矿山中的应用2.1 变频调速技术在矿井提升机中的应用矿井提升机是地下矿山运输的主要设备。
它是用一定的装备沿井筒运出矿石、废石、升降人员及材料、设备等运输环节。
矿井提升设备按井筒倾角可分为竖井提升设备和斜井提升设备；按提升容器可分为罐笼提升机和箕斗提升机等；按提用途可分为主提升机（专门或主要提升矿石，一般称为主井提升机），副井提升机（提升废石、升降人员、运送材料和设备等，一般称为副井提升机）和辅助提升机（如天井电梯、检修提升等）。
变频调速电控系统在提升机上的应用
２ ０ １ ３ 年 第１ 期
互． 嵫蒺 斜枝
２ ４ ３
界 面组成 。采用 了交～ 直一交无速度传感 器矢量 控制
技术 ， 见图 ２ 。
提升 系统 的安 全性极大提高 ， 人机界面 直观清晰 ， 界 面
提升速度 图控制 运行 ， 安 全保 护系统非 常完善 ， 并且具 有故 障诊 断系统 ， 杜绝了人工操作失误 ， 极 大提高 了提
加 速 和 恒 减 速 无 级 调 速 的 要求 。
（ ２ ） 由异步电动机 的原理可知 ：
Ｏ Ｃ Ｅ １／ Ｉ ， １ 一 ／ 式中： 一 磁通 ， Ｗｂ ；
图１ 电控 系 统 组 成
Ｅ １ 一 夕 力 口 电压 ， Ｖ；
一
变频调速 系统是根据 Ｐ Ｌ Ｃ控制 系统发 出的控制指 令， 通过对提升机交流拖动 电动机 的转矩 和频率控制 ，
２ ４ ２
东撼晨 斜技
２ ０ １ ３ 年第１ 期
变频 调 速 电ｌ 控 系统 在提 升 机 上 的 应 用
谢 军
１ ５ ４ １ ０ ５ ） （ 黑 龙 江 龙煤 矿 业 集 团鹤 岗分 公 司兴 山煤 矿 ， 黑龙江 鹤 岗
摘
要
变频调速 系统是根据 Ｐ Ｌ Ｃ控制 系统发 出的控制指令， 通过对提 升机交流拖 动电动机的转 矩和 频率控 制， 来完成对提 升机 的起 动 、 加
１ 提 升 机 变 频 电 控 系 统 的 组 成 及 工 作 原 理 １ ． １ 提 升 机 变 频 电 控 系 统 的 组 成 １ 号、 ２号 副 井 提 升 机 换 型 时 采 用 了 变 频 提 升 机 电
来完成对提升机 的起动 、 加速 、 稳速 、 减速 、 停止等运 行 过程 的控制 。Ｐ Ｌ Ｃ控制 系统 （ 双线制 ） ： 主要 完成提 升 机从起动 、 加速 、 等速 、 减速 、 爬行到停车 的整个 过程 的 逻辑控制 、 行程测量 、 控制与指示 ； 故障检测 、 报警 与保 护、 安全 电路及 液 压站 工作 制 动 与安 全制 动 控制 等 。 Ｐ Ｌ Ｃ控制 系统受 信号 系统 的控制 与 闭锁 ， Ｐ Ｌ Ｃ控制 系
全控双馈变频调速系统在矿井提升机中的应用
矢量控制 ， 电流调节 ， 触发脉冲分配等任务。
（） ６ 功率 驱动 接 口单元 ： 为脉 冲触 发 处理 单元 提 供必要 的输入信 号 ， 并将 其输 出脉 冲触 发信 号进行 功 率放 大。
整个调节系统通 过 １ ６位 并行 总线 和高速 串行 总 线 相连 ， 具有很强 的实时数据处理和可扩展 性。 １３ 主控柜 （ Ｌ ． Ｐ Ｃ控制 系统 ） 电控 系统 主要 由变频柜 、 调节柜 、 主控柜 、 操作 台 、 上位 机监控 五部分组成 。 １ １ 变 频柜 ． 用于完成对转 子 回路进 行变压 变频 调速 ， 它是 由 ＩＢ Ｇ Ｔ全控器件组 成的双 三电平 Ｐ ＷＭ 变换器构成 。三 电平 Ｐ ＷＭ变频器克服 了两 电平逆变器的诸多缺点 ： 无
作在 逆变状 态或整流 状态 。在逆 变运行 状态 ， 通过对 直流侧 的分压 和开关动作 的不码器将 在线速度 和行 程
波电压输 出， 从而使 得输 出的 电压波形 更加接 近正 弦
波。在整流运行状 态 ， 可在 直流输 出 电压 可控 的基础
２１年 期 ０２ 第３
东 《 蟪ｊ ； 舛技
９ ３
全 控 双馈 变频 调 速 系统 在矿 井提 升机 中的应 用
刘 洁
（ 龙煤股份 公司鹤 岗分公 司新 陆煤矿 ， 黑龙江 鹤 岗 １４ ０ ） ５ １３ 摘 要 该文介绍 了 全控双馈 变频调速电控系统的组成及基本功能 ， 阐述 了全控双 馈变频调速 电控 系统的工作原理和特 点， 对提升机 改造后
生产 的需要 ， 了解 决 主提 升存 在 的这 些 问题 ， 为 对原 Ｔ Ｄ电控 系统进行 了更 新改 造 ， Ｋ 采用 了全控 双馈变频 调速电控 系统 。
１ 电 控 系 统 的 组 成
变频调速技术在煤矿中的应用
要降低电压 ， 功率因数更低 ， 对电网很不利。根据交 一 交变 频 器 的特 点 ， 其 主 要 应 用 范 围 是 低 速 传 动 和 大 功 率 的场 合 ， 比如矿 井提 升机 ， 其 长 远 发展 方 向一般 认 为 是矩阵式变频器。交 一 直一 交变频器优点是调速范 围 较宽 ， 向上调 速和 向下调 速 都 可 以 ， 而且 也 可 以顺 利 通 过各 种各 样 的闭环 控制 系 统 ， 调速 精 度 较 高 ， 应 用 范 围 较广 阔 ， 不光 是大 型调速 系统 可 以应 用 ， 中小 型调 速 系 统 也能适 应 。因此 说 变 频 调 速 系统 的发 展 空 间 较 大 ， 随着 功率 电子 器件 的发展 ， 变 频调 速性 能将 更加 完善 。 ２通用 变频器 的 特点 所谓 通 用变 频 器 ， 指能 通 用 于工业 、 交通 、 国防 、 科 研、 家用 电器 等 各 行 各 业 中异 步 电 动 机 调 速传 动 用 的 低压 变频 器 。这 类 变 频 器 具 有 高 性 能 高可 靠 性 ， 使 用 简便 ， 能 与负 载匹 配等一 系 列 优点 ， 深 受 广 大用 户 的欢 迎 。通用 变频 器 的特点 为 ： （ １ ） 大量 使 用模 块 和 大规 模 集成 电路 ， 安装 紧 凑 ， 减小 产 品体积 ； （ ２ ） 具 有 操作 面板 和多个 接 线端 子 ， 设 定 和 修 改 运行 参 数 十 分 方 便 ； （ ３ ） 采 用最 新 开关器 件 ， 可 以提高 Ｓ Ｐ ｗＭ 调 制 频率 ， 输 出波 形更接近正弦波； （ ４ ） 采用 Ｃ Ｐ Ｕ等微机技术 ， 使控制灵
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８—０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ ４ ６
变频调速控制系统在矿井提升机中的应用
中 图 分 类 号 ：Ｔ— ６ ３２ １ ．４０ ７ ｏ： ． ９ｊ ｓｎ１ ２ ６ ７ ．０ ２０ ． ｌ ９ ｉ ０ ５
文 章 编 号 ：１０ — ６ ３ （０ ２ ４ １ １０ ０ ２ ６ ７ ２ １ ）０ － ４ － ３
变频调速控 制 系统在矿 井提升机 中的应用
毛金 良
（ 国煤 炭 科 工 集 团 太原 研 究 院 ，山 西 太原 ００ ０ ） 中 ３ ０ ６
摘 要 ：针 对传 统矿 井提 升 机 转子 串电 阻调 速 电控 系统 存 在 的诸 多问题 ，如 控制 方 式繁 琐 、 可靠 性低 、调 速 性 能差 等 。论 文采 用 Ｐ Ｃ 与 变频 器联 合使 用 的控 制 方 案 实现 了提 高整 个 电控 系统 安全 可靠 性 、 Ｌ
升 机 电控 系 统 的 发 展 方 向 。
大多数 中 、小 型矿 井采 用斜 井绞 车提 升 ，传 统斜井 提 升 机 普遍 采用 交流 绕线式 电机 串 电阻调 速 系统 ，电阻 的投
切 用 继 电器 一 交 流 接 触 器 控 制 。 这 种 控 制 系 统 由 于 调 速
１ 控 制 系统 组 成
Ａｂｓｒ ｔ Ｉ ｒｄ ｔ ａ ｌｃｒｃ ｌｃ ｎｔｏ ｙｓｅ ｏ ｎｅｈｏｓ，ｔ ｅ ｅ ａｅ ｍａ ｙ ｐ ｏ ｌｍｓｔ ａ ｐｅ ｄ ｉ ｏ ｔｏｌ ｄ ｂ ｓｎｇ ｒｔ ｒ ｒｎ ｅｉ ｔａｃ ： ｎ ｔａ ｉｉ ｌｅｅ ｔｉａ ｏ ｒ ｌｓ ｔｍ ｆｍｉ ｉｔ ｈ ｒ ｒ ｎ ｒ ｂｅ ｈ ｔｓ ｅ ｓｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｕ ｉ ｏ ｏ － ｉ ｇ ｒｓｓ ｏｎ ｅ — ｔｎ ｅ ｕ ｈ ａ，ｔｅ ｆ ｓ ｏ ｒ ｌｎ ａ ，ｌｗ ｅｉｂ ｉｙ ａ ｃ ，ｓ ｃ ｓ ｈ ｕｓｙ ｃ ｎｔｏｌ ｇ ｗ ｙ ｏ ｒｌａ ｉｔ ，ｐｏ ｒｓ ｅ ｄ ｐ ｒｏ ｍ ａ ｃ ｔ ．Ａｃ ｏ ｄｎｇ ｔ ｈｉ ｋｎｄ ｏ ｏ ｄ ｔ ，ｔ ｅ ｐａ ｅ ｄ ｔ ｉ ｌ ｏ ｐ ｅ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｅｃ ｃ ｒ ｉ ｏ ｔ ｓ ｉ ｆｃ ｎ ｉ ｉ ｏｎ ｈ ｐ ｒａ ｏｐｓ
变频调速技术在矿井提升中的应用
随着 电力 电 子 技术 、 电 子 技术 及 现 代 控 制 理 微 论 的发展 ， 变频 调 速技 术也 得 到突 飞猛 进 的发展 ， 并
迅速应 用 到 电力 拖 动 的调 速 系 统 中 ， 日臻 成 熟 。它
２ 变 频 器 在 提 升 机 上 的 应 用
由于 鼠笼 电动 机 同其 他 电动 机 相 比有 结 构 简
站， 通过 接 触器 切 换 串接 于转 子 回路 内 的 电阻 器 调
其 实 ， 用 变频控 制要 达 到 的主要 目的在 于 ： 选 ①
实现五 级平 稳 加 减 速 ， 高 系 统 的 安 全 水 平 ， 合 提 符
《 矿 安全 规 程 》 规定 ； 节 约 电能 ； 用 变 频 器 煤 的 ② ③
的 电气控 制性 能 与传 统 的 电气 传 动 方 案 相 比 ， 已可 作为 一种 常 规 装 置 应 用 。变 频 器 的 性 价 比 越 来 越 高 ， 积 越来 越小 ， 体 允许 可靠 性 越 来 越 高 ， 有取 代 具 传统 电磁 调 速的 趋势 。 由于煤 矿 生产 的特 殊环 境 和 安全 上 的特殊 要 求 ， 变频器 在 煤矿 的应 用起 步较 晚 。 随着 市场 经济 的 深 入 发 展 ， 矿 的增 产 、 耗 、 效 煤 降 提
被提 到 了重要 地 位 ， 备 节 能改 造 势 在 必 行 。 近年 设 来 变频 调速 在矿 井 提 升 机 上 有 了一 定 的应 用 ， 取 并 得 了较 好 的效果 。
单 、 固、 坚 运转 维修 简 易且 价格低 廉 等优 点 ， 因此 ， 用
交 流变频 器 直接 驱 动 鼠笼 电动 机 ， 作 为 矿 井 提 升 应
中Ｏ 一０ ２０ ｌ ６
机电变频调速技术在矿井中的应用
机 电变 频 调 速 技 术 （ ｅｈ ｎ ｃ ｌ ａ ｄＥ ｅ ｔ ｉａ Ｍ ｃ ａ ｉａ ｎ ｌｃ ｒ ｃ ｌ
Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｖ ｒ ｉ ｎ ，其 基 本 定 ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｆ ｒ ｑ ｅ ｃ Ｃ ｎ ｅ ｓ ｏ ）
进 行 正 转 运 行 和 反 转 运 行 ；具 有 准 确 的制 定 功 能和 定
位功能；电机 的可靠性提高等 。 （ 机 电变频调速技术在空气压缩机 中的应用 二） 矿井 中的空气压缩机是矿井生产 的有一个重要 设 备 ，同样是矿井 中的重要组成部分 。对于空气压缩机 的应用 ，是通过 自身生产压缩 空气 ，利用这种 高科技 手段来带动风动早凿岩机 、风动装岩机等矿井 中的施
刚开始应用 的时候是 比不上直流 电动机 的，因此运用
１４ ４ ｏ 中闺高新技书企业 ２ １ ３ ０ ０ ２
在矿 井中 的提升机无论是任何一种 ，对于 电气转动 的
小 的 ，特 别 的是在 节假 日的时候 ，工作 人员 几乎 没 有，但是在这个过程中依然要进行矿 井的通 风，经常 性的会出现对矿 井通风机的风量不进 行调节，还 是保 持这 大量 的风 量输 出 ，造成 不必 要 的电能 消耗 。因 此，采用机 电变频调速 技术，能够有效的对 通风机 进 行控制 ，采用 同步 电机直接高压变频器 ，对 电能的节 约十分的有效 。
过程中 ，是用其 自身装备沿着矿 井的隧道井筒 ，从矿
井 内部将矿石 、废矿 、升 降人 员、设备 、材料等进行 运送 。所 以对于矿井 中的提升机来讲 ，是矿井 生产 的 “ 咽喉 ”，是所有矿 井相 关 内容 出入 的通道 。因此 ，
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路 ，两种 安全 回路 相互冗 余 与闭锁 。不 论 主控单 元 的
Ｐ Ｃ工 作是 否正 常 ，系统 一旦 出现 故障 信号 ，硬 件安 Ｌ 全 回路会 立 即断 开 并 实 现 保 护 。在 Ｐ Ｃ 的软 件 程 序 Ｌ 中设 计搭 建 软件安 全 回路 ，安全 回路 断开后 系统 会马
上 解 除 运 行 控 制 指 令 的 输 出 ，制 动 油 泵 、封 锁 变 频 器
络 关 系 ；变 频 器 根 据 预 先 设 定 的 值 调 节 提 升 系 统 电 动
实现 了提 升机 的无 级 调 速 和 电机 的 易 换 向 ， 通 过 上 位 机 实 时监 测 系统 的运 行 位 置 和 速 度 等各 种 参 数 和 状 态 实
现 多 种 安 全保 护 ，提 高 了整 个 电 控 系 统 的 安 全 可 靠 性 、控 制 精 度 及 调 速 性 能。 关键 词 ：Ｐ Ｃ Ｌ ；矿 井提 升 机 ；Ｐ Ｄ； 变频 调 速 ；应 用 Ｉ 中 图 分类 号 ：Ｔ ５ ４ ：Ｔ ２ ３ Ｄ３ Ｐ ７ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
变频调 速 在 矿 井提 升机 控 制 系统 中的应用
原 慧 军 张 燕 军 ，
（ ．山 西机 电 职 业 技 术 学 院 ， 山西 长 治 １ ０ ６ １ ；２ ４ ０ １ ．武 汉军 械 士 官学 校 ，湖 北 武 汉 ４ ０７ ） ３０ ５
摘 要 ：矿 井提 升 机 是 矿 山地 面 与 井 下 关键 的 交 通 运 输 工 具 。 采 用 改 变定 子 供 电 频 率 的 变 频 调 速 与 Ｐ Ｃ结 合 Ｌ
１ １ 主 控 Ｐ Ｃ 系 统 ． Ｌ
提 升 机 的 主 控 Ｐ Ｃ 系 统 采 用 双 台 Ｐ Ｃ 一 台 为 Ｌ Ｌ ， 主 用 ，另 一 台 为 备 用 ， 当 主 用 Ｐ Ｃ 发 生 故 障 时 可 以 Ｌ
的故 障进 行处 理 ，此 时上位 机显示 故 障类 型并且 声光
报警 。 １ ３ 上 位 机 监 视 监 控 系统 ．
１４ ． 安 全 保 护 系 统
的油 压 、油 温 和油位 等信号 ；安 装在井 筒及 深度 指示
器 各 水 平 阶 段 的 限 位 开关 或 行 程 开 关 用 来 判 断 提 升 容
器 的运行位 置 ，实现停 车位 置 的精确 可靠 控制 。
矿井 提 升 系统 设 有 硬 件 安 全 回路 和 软 件 安 全 回
第 ３期 （ 第 １ ６期 ） 总 ６
２ｌ ０ １年 ６ 月
机 械 工程 与
自 动 化
ＮＯ． ３
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴＩ ＯＮ
Ｊ ． ｕｎ
文 章编 号 ： ６ ２ ６ ３ ２ １ ） ３ ０ ９ — ２ １ ７ — ４１ （ ０ １ ０ — １ １ ０
信 号和故 障保 护信 号等 均引 入到 主控单 元 系统 ，这些
置构成 的传 动工作 系统 ；液压 站 和盘式 制动 器装 置构
成 的制 动 系统 ；按 钮 和 操 作 手 柄 等 构 成 的 操 纵 系 统 ；
井筒 的深度 指示器 、轴 编码 器等构 成 的位置 指示 和故 障保 护系统 以及 附属部 分 。提升机 控制 系统 框 图见 图
上位 机监 视监 控 系 统 与 主 控 单 元 的 Ｐ Ｃ通 信 可 Ｌ
以将 所有 正 常运行 和故 障运行 的参 数显 示 出来 ，为人 员对 故 障 的判 断 和分析 处理 提供可 靠依 据 。下位 机采 集 系统设 备工 作现 场 的数 据 、参数 和信 号 以及实 时控 制执 行机 构 。Ｐ Ｃ和 工控 机都有标 准 的 串行 接 口 ，可 Ｌ 以实现 系统 之间 的通信 、控 制和监 视 等功能 。
迅速 切换 到 备用 Ｐ Ｃ，保 证 系 统 的 正 常运 行 。利 用 Ｌ Ｐ Ｃ 自身 集成 的高速 计数输 入 口以及 特殊 高速 计 数模 Ｌ
块 的结 合 ，采集安装 在 电动 机轴 、主滚 筒轴 和两 个天 轮 的 ４个轴 编码器 的参 数 ，同时监 视监 测 提升容 器 的
运 行 位 置 和 速 度 以 及 钢 丝 绳 的 过 卷 、过 速 和 松 绳 等 情 况 ；Ｐ Ｃ的 Ａ Ｄ 模 块 采 集 工 作 现 场 润 滑 站 和 液 压 站 Ｌ ／
１ 矿 井提 升 机 的 控 制 系 统
１２ ．
信 号 控 制 系 统
矿 井提 升机包 括 主控 Ｐ Ｃ为 主 的 电气 控 制 系统 ； Ｌ 电动机 为 主的动力 源 系统 ；减 速 器 、联 轴器 和 主轴装
矿井 提升 机 的信号 均来 自工作 现场 的井 筒 、深度 指示 器 、 电动机轴 、主滚筒 轴 、天 轮 、液压 站 和润滑 站 等系统 。提 升系 统 的工作运 行状 态参 数 、操作 指示
防过 卷保 护 、过 速 保 护 、 闸瓦 间 隙保 护 、松 绳 保 护 、
・
ｌ２・ ９
机 械 工 程 与 自 动 化
２ １年 第 ３期 ０１
深 度指示 器失 效保 护 、限速保护 以及 传动系统 故障 保
护等功 能 。
１ ５ 变 频 调 速 系统 ．
也 将 自身 的工作运 行状态输送 给 Ｐ Ｃ，形成双 向的联 Ｌ
１ 。
数据 参数 和信 号与 相关 的操作 控制 内容 进行 逻辑 运算 判断 和 闭锁 ，最后 产 生并 输 出相关 的控 制执 行 指 令 。
送 人 Ｐ Ｃ及 安 全保 护 回路 的各 种 故 障 信 号 在 故 障 保 Ｌ 护 系统进 行判 断和 逻辑运 算 分析 ，以便 针对 各种不 同
和 断开安 全 阀等并 实施 紧急 制动 。安全 保护 装置设 有
图 ｌ 提 升 机 控 制 系统 框 图
收 稿 日期 ：２ １ ．２２ ；修 回 日期 ：２ １－３ １ ０ １０ －７ ０ １０ －８
作 者 简 介 ：原慧 军 （ ９ ０ ） 男 ， 西 长 治 人 ， 教 ， 士 。 １８ ， ， 山 助 硕